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Measurement of Z$γ$ production in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13.6 TeV and constraints on neutral triple gauge couplings

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2025

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Report No.: CERN-EP-2025-232; CMS-SMP-24-002; arXiv:2512.08582

Abstract: A measurement of the Z$γ$ production cross section in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13.6 TeV is presented. Data corresponding to an integrated luminosity of 34.8 fb$^{-1}$, collected by the CMS experiment at the LHC in 2022 are used. Events with an oppositely charged pair of muons or electrons, with an invariant mass corresponding to a Z boson, together with an isolated photon are selected. The measured fiducial cross section for the combined electron and muon channels is 1.896 $\pm$ 0.033 (stat) $\pm$ 0.05 (syst) $\pm$ 0.006 (theo) pb, in agreement with the standard model prediction of 1.922 $\pm$ 0.094 pb. Constraints on neutral triple gauge couplings generated by dimension-8 operators in a recently proposed effective field theory framework are determined for the first time.


Note: Submitted to Physical Review Letters. All figures and tables can be found at http://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/publications/SMP-24-002 (CMS Public Pages)

Contributing Institute(s):
  1. LHC/CMS Experiment (CMS)
Research Program(s):
  1. 611 - Fundamental Particles and Forces (POF4-611) (POF4-611)
  2. HIDSS-0002 - DASHH: Data Science in Hamburg - Helmholtz Graduate School for the Structure of Matter (2019_IVF-HIDSS-0002) (2019_IVF-HIDSS-0002)
  3. DFG project G:(GEPRIS)390833306 - EXC 2121: Quantum Universe (390833306) (390833306)
Experiment(s):
  1. LHC: CMS

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